多层印刷电路板的边缘手指的制作方法

本申请涉及多层印刷电路板的边缘手指。

背景技术：

边缘手指(finger)是在多层印刷电路板的边缘部分的一侧或两侧上形成的导电手指。印刷电路板可以插入到电子设备(例如计算机)上设置的插座连接器中。插座连接器通常具有可以弹性偏转的金属接触片，该金属接触片被定位并配置为与印刷电路板上的边缘手指接合，从而将印刷电路板的电路与电子设备电联接。理想情况下，插座连接器的阻抗特性应该与印刷电路板(PCB)传输线以及所连接的部件的阻抗特性相同，或者非常接近。但是，在已知的现有技术中，在PCB传输线，特别是金手指区域和插座连接器之间存在阻抗失配。结果导致信号质量下降。因此，需要提供一种改进的多层印刷电路板的边缘手指结构。

提供以上背景技术描述的目的是为了帮助理解多层印刷电路板的边缘手指，而不是为了描述多层印刷电路板的边缘手指的相关现有技术。上面的描述也不构成多层印刷电路板的边缘手指的相关现有技术，或者不认为任何引用的文件是影响本申请的权利要求的专利性的材料。

技术实现要素：

根据一方面，本申请提供了一种多层印刷电路板，可以包括具有上表面和下表面的插入端；两个边缘手指，所述两个边缘手指并排设置在所述插入端的一个表面上，每个所述边缘手指具有前缘和后缘；两个倒棱，所述两个倒棱分 别形成在所述两个边缘手指的两个所述后缘处的两个相对的内拐角处；两个单端传输线，所述两个单端传输线分别邻近所述两个倒棱从所述两个边缘手指的两个所述后缘延伸，并朝彼此聚合，从而形成与所述两个边缘手指的所述后缘隔开距离的差分对；第一接地参考面，所述第一接地参考面设置在其上设置有所述两个边缘手指、所述两个单端传输线和所述差分对的平面的内侧处，所述第一接地参考面的前缘在所述两个边缘手指的所述后缘处终止，其中在所述第一接地参考面的所述前缘处形成第一切口部分；以及设置在所述第一接地参考面的内侧处的至少一个第二接地参考面，所述第二接地参考面或每个所述第二接地参考面的前缘在所述两个边缘手指的所述后缘处终止，其中在所述第一切口部分的内侧，在所述第二接地参考面或每个所述第二接地参考面的所述前缘处形成第二切口部分，所述第二切口部分大于所述第一切口部分。

根据另一方面，本申请提供了一种多层印刷电路板，可以包括具有上表面和下表面的插入端；两个边缘手指，所述两个边缘手指并排设置在所述插入端的一个表面上，每个所述边缘手指具有前缘和后缘；两个倒棱，所述两个倒棱分别形成在所述两个边缘手指的两个所述后缘处的两个相对的内拐角处；以及两个单端传输线，所述两个单端传输线分别邻近所述两个倒棱从所述两个边缘手指的两个所述后缘延伸，并朝彼此聚合，从而形成与所述两个边缘手指的所述后缘隔开距离的差分对。

所述的多层印刷电路板可以还包括第一接地参考面，所述第一接地参考面设置在其上设置有所述两个边缘手指、所述两个单端传输线和所述差分对的平面的内侧处，所述第一接地参考面的前缘在所述两个边缘手指的所述后缘处终止。在所述第一接地参考面的所述前缘处可以形成第一切口部分。

所述的多层印刷电路板可以还包括设置在所述第一接地参考面的内侧处的至少一个第二接地参考面，所述第二接地参考面或每个所述第二接地参考面的前缘在所述两个边缘手指的所述后缘处终止。

在一个实施例中，在所述第一切口部分的内侧，在所述第二接地参考面或 每个所述第二接地参考面的所述前缘处可以形成第二切口部分，所述第二切口部分大于所述第一切口部分。

在一个实施例中，所述第一切口部分和所述第二切口部分设置在所述两个单端传输线的内侧处。所述第一切口部分和所述第二切口部分的形状可以为矩形。

在一个实施例中，位于所述边缘手指下方并位于所述边缘手指的所述后缘和所述插入端的前缘之间的边缘手指区域不含有金属。

在一个实施例中，所述两个单端传输线从所述两个边缘手指的所述后缘处的两个相对的外拐角延伸，并且所述两个单端传输线的两个相对的外侧边缘分别与所述两个边缘手指的两个相对的外侧边缘对齐。所述两个单端传输线可以分别从所述两个边缘手指的两个所述后缘的中间部分延伸。

所述的多层印刷电路板，可以还包括两个附加边缘手指，所述两个附加边缘手指并排设置在所述插入端的另一表面上，每个所述附加边缘手指具有前缘和后缘；两个附加倒棱，所述两个附加倒棱分别形成在所述两个附加边缘手指的两个所述后缘处的两个相对的内拐角处；以及两个附加单端传输线，所述两个附加单端传输线分别邻近所述两个附加倒棱从所述两个附加边缘手指的两个所述后缘延伸，并朝彼此聚合，从而形成与所述两个附加边缘手指的所述后缘隔开距离的附加差分对。

所述的多层印刷电路板，可以还包括附加第一接地参考面，所述附加第一接地参考面设置在其上设置有所述两个附加边缘手指、所述两个附加单端传输线和所述附加差分对的平面的内侧处，所述附加第一接地参考面的前缘在所述两个附加边缘手指的所述后缘处终止。

在一个实施例中，在所述附加第一接地参考面的所述前缘处可以形成附加第一切口部分。

所述的多层印刷电路板，可以还包括设置在所述附加第一接地参考面的内侧处的至少一个附加第二接地参考面，所述附加第二接地参考面或每个所述附 加第二接地参考面的前缘在所述两个附加边缘手指的所述后缘处终止。

在一个实施例中，在所述附加第一切口部分的内侧，在所述附加第二接地参考面或每个所述附加第二接地参考面的所述前缘处可以形成附加第二切口部分，所述附加第二切口部分大于所述附加第一切口部分。

所述的多层印刷电路板，可以还包括中间接地面，所述中间接地面设置在所述至少一个第二接地参考面和所述至少一个附加接地参考面之间，所述中间接地面的前缘在所述两个附加边缘手指的所述后缘处终止并且不包括切口部分。

在一个实施例中，所述边缘手指、所述单端传输线、所述差分对、所述第一接地参考面和所述至少一个第二接地参考面沿着侧向从所述附加边缘手指、所述附加单端传输线、所述附加差分对、所述附加第一接地参考面和所述至少一个附加第二接地参考面偏移。

在一个实施例中，所述两个附加单端传输线从所述两个附加边缘手指的两个相对的外拐角延伸，并且所述两个附加单端传输线的两个相对的外侧边缘分别与所述两个附加边缘手指的两个相对的外侧边缘对齐。所述两个附加单端传输线可以分别从所述两个附加边缘手指的两个所述后缘的中间部分延伸。

虽然参照某些实施方式示出和描述了多层印刷电路板的边缘手指，但是很显然，在阅读并理解说明书之后，本领域技术人员会想到等同物和修改。本申请中多层印刷电路板的边缘手指包括所有这些等同物和修改，并且只由权利要求的范围限制。

附图说明

现在参考附图，以示例的方式对多层印刷电路板的边缘手指的特定实施方式进行描述，在这些附图中：

图1a是现有技术中高速收发器和边缘连接器插座的透视图；

图1b是图1a所示的高速收发器和边缘连接器插座的横截面图；

图2a是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的边缘手指的顶部透视图；

图2b是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的边缘手指的底部透视图；

图2c是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的边缘手指的顶视图；

图2d是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的边缘手指的放大图；

图2e是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的边缘手指的侧视图；

图3是包括两个时域阻抗曲线的图，其示出了根据本申请的一实施方式的边缘手指的效果；

图4a是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的双面边缘手指的顶部透视图；

图4b是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的双面边缘手指的顶部透视图，其突出了中间接地面；

图4c是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的双面边缘手指的侧视图，其突出了中间接地面；

图4d是根据本申请的一实施方式的多层印刷电路板的双面边缘手指的正视图，其示出了中间接地面和切口部分；

图5a是根据本申请的第二实施方式的多层印刷电路板的边缘手指的放大图；

图5b是根据本申请的第二实施方式的多层印刷电路板的边缘手指的顶部透视图；以及

图5c是根据本申请的第二种实施方式的多层印刷电路板的双面边缘手指的顶部透视图。

具体实施方式

现在详细参考多层印刷电路板的边缘手指的优选实施方式，在下面的描述中还提供了它的实施例。虽然详细描述了多层印刷电路板的边缘手指的示例性实施方式，但是对于本领域技术人员来说，很显然某些特征为了清楚起见而并未示出，因为对理解多层印刷电路板的边缘手指而言不是非常重要。

此外，应该理解，多层印刷电路板的边缘手指不限于下面描述的特定实施方式，在不偏离本发明的精神或范围的前提下，本领域技术人员可以做出各种改变和修改。例如，不同示例性实施方式中的元件和/或特征可以在本说明书和所附权利要求的范围内互相组合和/或互相替代。

此外，在本领域的普通技术人员阅读本说明书，附图和所附权利要求之后，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的改进和修改被视为落入本申请的精神和范围内。

为了说明目的，下面出现的诸如“上”，“下”，“竖直”，“水平”，“顶部”和“底部”这样的术语和本发明有关，在附图中指示方向。应该理解，除非另有明确说明，本发明可以采用不同的位置。此外，应该理解，在附图中示出并在下文详细描述的特定设备只是本发明的示例性实施方式。因此，与后面公开的实施方式有关的特定尺寸和其他物理特征不应理解为限制性的。

需要注意的是，在整个说明书和权利要求中，当提到一个元件与另一个元件“联接”或“连接”时，不一定意味着一个元件紧固，固定，或附接到另一个元件上。相反，术语“联接”或“连接”的意思是一个元件与另一个元件直接或间接连接，或者与另一个元件机械或电通信。

图1a和图1b示出了高速收发器101和边缘连接器插座102。高速收发器101通常通过边缘连接器连接至主机主板103。在使用边缘连接器插座102的情况下，高速收发器101必须在收发器印刷电路板(PCB)104的边缘处配备边缘手指结构，由此收发器101能够插入到插座102中。

图2a至图2e示出了根据本申请的一实施方式的多层PCB 104的边缘手指结构。多层PCB 104可以包括:具有上表面和下表面的插入端220；在插入端220的一个表面上并排设置的两个边缘手指201，每个边缘手指201具有前缘2011和后缘2012；分别在两个边缘手指201的两个后缘2012处的两个相对的内拐角处形成的两个倒棱202；以及两个单端高速传输线214，所述两个单端高速传输线214分别邻近两个倒棱202从两个边缘手指201的两个后缘2012延伸，并朝彼此聚合，从而形成与所述两个边缘手指201的后缘2012隔开距离的差分对213。

如本文中所使用的，PCB上的元件的术语“前缘”指的是当PCB插入到插座中时，元件的面向连接器插座的边缘，术语“后缘”指的是和前缘相反的边缘。

多层PCB 104还可以包括设置在平面的内侧上的第一接地参考面206，两个边缘手指201、两个单端传输线214和差分对213设置在所述平面上。第一接地参考面206的前缘在两个边缘手指201的后缘2012处终止。在第一接地参考面206的前缘处形成第一切口部分210。

多层PCB 104还可以包括设置在第一接地参考面206的内侧处的至少一个第二接地参考面207、208，所述或每个第二接地参考面207、208的前缘在两个边缘手指201的后缘2012处终止。在第一切口部分210的内侧，在所述或每个第二接地参考面207、208的前缘处形成第二切口部分211、212。第二切口部分211、212大于第一切口部分210。

第一切口部分210和第二切口部分211、212可以设置在两个单端高速传输线214的内侧处。第一切口部分210和第二切口部分211、212可以是矩形，或者任意其他合适的形状。

位于边缘手指201下方、并位于边缘手指201的后缘2012和插入端220的前缘215之间的边缘手指区域217不含有金属。

在一个实施方式中，两个单端高速传输线214可以从两个边缘手指201的 后缘2012处的两个相对的外拐角延伸，并且两个单端传输线214的两个相对的外侧边缘分别与两个边缘手指201的两个相对的外侧边缘对齐。在另一个实施方式中，两个单端高速传输线214可以分别从两个边缘手指201的两个后缘2012的中间部分延伸。

多层PCB 104可以具有至少三个金属层。PCB 104的顶层(也称为第一金属层)可以包含边缘手指201、两个更长的边缘手指203、单端传输线214和差分对213。

如图2d所示，两个单端高速传输线214可以连接边缘手指201，并在外边缘216处与边缘手指201对齐。边缘手指201、单端传输线部分214和差分对部分213承载差分信号。

金属面206可以是单端传输线214和差分对213的接地参考，并可以位于差分对213和单端传输线214的下方。金属面206可以是PCB 104的第二层。

差分信号的接地参考可以由两个更长的边缘手指203和金属面206一起提供。如图2a、图2c、图2d和图2e所示，可以在更长的边缘手指203的端部处设置过孔209，并且过孔209能够与金属面206连接，从而确保前述差分信号的返回路径电流的连续性。

第一接地切割区域或切口区域(也称为隔离焊盘)210可以位于金属面206的前缘处，并位于单端传输线214的正下方。在其他金属面207、208的相同位置处可以应用更多个切口区域211、212。切口区域211、212必须大于第一切口区域210。

应该理解，多层PCB 104不限于四个金属面。在这里可以使用金属面207和208来共同代表除了第二金属面206之外的所有其他内部金属面。

PCB衬底层204可以设置在顶层部件(包括边缘手指201，单端传输线214和差分对213)和金属面206之间。PCB衬底层205可以共同代表除了衬底层204之外的所有其他PCB衬底层(参见图2e)。

两个倒棱202可以面对面设置，并且可以设置在边缘手指201的拐角处， 这在图2c中最好地显示。倒棱202应该紧挨着单端高速传输线214设置(参见图2c和2d)。在一个实施方式中，每个倒棱202可以是不对称的，并且倒角可以小于45度。

金属面206、207、208可以仅延伸至边缘手指区域217的后缘2012。在边缘手指201和更长的边缘手指203下方不存在金属(参见图2e)。

图3示出了两个时域阻抗曲线。与302所标记的未触动过的PCB的阻抗相比，在301处，在应用本PCB结构的PCB中示出了较小的下降。这表明边缘手指区域217中发现的电容效应通过本申请中公开的PCB结构被有效降低。

PCB 104上的边缘手指结构可以在两个边缘手指201之间形成电容。该电容可以视为传输线的不连续。当传输线上的数字电信号以非常高的数据速率(例如，>25Gbps)传输时，电容效应可能占据主导地位，边缘手指区域上的阻抗下降，最终可能导致系统传输线的特性阻抗发生很大偏差。

在绝大部分当今的应用中，形式上为差分对的系统传输线的差分阻抗通常选择为100欧姆，行业中可接受的差分阻抗公差通常为±10％。换句话说，系统传输线差分阻抗的通常可接受范围是90-110欧姆。

如图3所示，系统传输线差分阻抗可以非常接近100欧姆，如附图标记303所表示。如虚线的附图标记302所示的，较深下降表示由于边缘手指201之间的强电容的存在而引起的阻抗大的下降。就像这里所示范的那样，大于20欧姆的偏差被视为是可能引起不必要信号反射的大的不连续，并且会使传输线上传输的数字信号失真。

通过本申请中的边缘手指201，倒棱202，以及切口部分210、211、212，可以有效降低边缘手指201之间的电容。因此，边缘手指201的阻抗可以更接近传输线阻抗，传输线阻抗通常为100欧姆。这表现为小的下降，如图3中的实线中出现的附图标记301所示。因此，可以减少该边缘手指区域处的反射所产生的信号失真。

可以应用两个边缘手指201的两个相反拐角处的倒棱202来减少两个边缘 手指201之间的电容。如图2c所示，单端传输线214可以将边缘手指201连接至差分对213。

单端传输线214下方的接地切割部分或接地切口部分210、211、212可以进一步增加区域的电感。这进一步补偿两个边缘手指201之间的大电容。在金属面207、208上形成的接地切割区域211、212必须大于在金属面206上形成的接地切割区域210。可以减少两个边缘手指201之间的大电容。边缘手指区域217的阻抗可以更加接近传输线阻抗(参见图3)。

在现有的低数据速率(14Gbps或更低)产品中可能不会关心边缘手指电容问题，因为在较低数据速率应用中这种下降并不明显。由于本申请的PCB结构仍然可以通过传统的PCB制造工艺实现，因此不需要额外工艺。

虽然示出并描述了PCB结构(包括边缘手指201，单端传输线214，差分对213，以及接地参考面206、207、208)设置在多层PCB的上侧，但是可以理解，PCB结构可以设置在多层PCB的上侧以及下侧。

图4a-图4d示出了一个实施例，其中，两个PCB结构设置在10层PCB上，但是不限于10层。可以理解，设置在PCB上侧以及下侧的PCB结构在结构上相似。与图2a类似，图4a示出了承载差分信号的上下边缘手指和迹线结构401，402可以分别设置在PCB的上层和下层上。

两个边缘手指和迹线结构401、402可以关于中间接地层404对称。但是，由于多层PCB通常层压为偶数层，例如2、4、6层等，所以上部PCB结构410可以包括四个金属层，而下部PCB结构411可以包括五个金属层(参见图4d)。

中间接地层404可以不同于上部PCB结构410和下部PCB结构411中的接地参考面。中间接地层404可以不具有切口区域。和其他接地参考面类似，中间接地层可以延伸至边缘手指区域413的后缘。在两个边缘手指和迹线结构401、402之间的边缘手指部分中没有金属(参见图4c)。上部PCB结构410和下部PCB结构411之间的中间接地层404可以起到类似屏障的作用，从而减少两对边缘手指401，402之间的电磁耦合。

如图4d所示，在一个实施方式中，上部PCB结构410和下部PCB结构411可以沿着侧向(sideway)偏移。

和图2所示的过孔209类似，在上部PCB结构410和下部PCB结构411中可以设置将它们与更长的边缘手指和接地参考面连接在一起的过孔。上部PCB结构410和下部PCB结构411中的接地参考面和中间接地层404可以通过过孔412连接在一起。

上部PCB结构410、下部PCB结构411和中间接地层404可以设置(或层压)在PCB衬底的各层之间。PCB衬底可以共同由附图标记403表示。

和图2所示的PCB结构类似，需要适当切割并移除在两个边缘手指和迹线结构401、402的单端传输线下方的接地参考面。接地切割区域406、409分别可以是上部PCB结构410和下部PCB结构411的第一接地参考面的切口区域。接地切割区域407、408分别可以是上部PCB结构410和下部PCB结构411的其余的接地参考面的切口区域。

位于PCB两侧的两对边缘手指410，411之间的接地层404还可以帮助减少两对边缘手指之间的电磁耦合。

图5a-图5c示出了边缘手指的另一种实施方式，所述边缘手指可以在不与边缘手指501的侧边缘对齐的情况下与单端传输线连接。两个单端传输线可以分别从两个边缘手指的后缘的中间部分延伸。

虽然特别参考多个优选实施方式示出并描述了多层印刷电路板的边缘手指，但是应该注意，在不偏离所附权利要求的范围的情况下，可以进行各种其他变化或修改。